43. Примеры тройных диаграмм с различным влиянием легирующего элемента на аллотропическое превращение.
Есть три возможных варианта влияния легирующих элементов на тройные твёрдые растворы (Fe-M1-M2) 1) Оба легирующих компонента являются гамма-стабилизаторами. Гамма-область в такой диаграмме является открытой.
2
)
Оба легирующих элемента являются
альфа-стабилизаторами. Гамма-область
будет замкнутой.
3) Один из них может увеличивать гамма-область, а второй – уменьшать.
44. Механизмы влияния легирующего элемента на свойства фаз.
Легирующие элементы растворяются в основных фазах железоуглеродистых сплавов (феррит, аустенит, цементит), или образуют специальные карбиды. Растворение легирующих элементов в происходит в результате замещения атомов железа атомами этих элементов. Эти атомы создают в решетке напряжения, которые вызывают изменение ее периода. Изменение размеров решетки вызывает изменение свойств феррита – прочность повышается, пластичность уменьшается. Хром, молибден и вольфрам упрочняют меньше, чем никель, кремний и марганец. Молибден и вольфрам, а также кремний и марганец в определенных количествах, снижают вязкость. В сталях карбиды образуются металлами, расположенными в таблице Менделеева левее железа (хром, ванадий, титан), которые имеют менее достроенную d – электронную полосу. В процессе карбидообразования углерод отдает свои валентные электроны на заполнение d – электронной полосы атома металла, тогда как у металла валентные электроны образуют металлическую связь, обуславливающую металлические свойства карбидов.
45. Принципы классификации легированных сталей.
1)по названию хим.эл-та; 2) по влиянию на α↔γ; 3) по структуре после стандарной ТО(Гийе); 4)для малоуглеродистых и малолегированных(перлитные, заэвтектоидные и доэвтектоидные); 5) по применению
46. Как различаются легирующие элементы по их взаимодействию с углеродом.
Легирующие эл-ты по их вз-ию с С деляться на карбидообразующие и графитизирующие. В сплавах на основе железа карбиды образуют только переходные Ме. Их карбиды – соединения с высокой долей как Ме-ой, так и ковалентной связи. Они обладают высокой Тпл и твердостью, но хрупки. Наиболее важные легирующие эл-ты по возрастающей степени склонности к карбидообразованию располагаются в след.ряд: Mn, Cr, Mo, V, Nb, Ti и Zr. Карбиды таких эл-тов, в отличие от Ц, называют специальными карбидами(пример Cr23C6). Fe может растворяться в спец-ых карбидах, и их тогда обозначают, наприме, как(CrFe)23C6. Раствор лег-их в цементите обоз-ют,н.,(Fe, Cr)3C. Специальные карбиды обладают более высокой твердостью, чем Ц.
Графитизирующие эл-ты карбидов или не образуют, или образуют лишь нестойкие карбиды и, тем самым, способствуют образованию графита. Сильными графитизирующими элементами явл. Si, C, P; слабыми-Ni, Co. (Легирующие элементы оказывают большое влияние на эвтектоидную концентрацию углерода(точка S диаграммы состояния Fe – Fe3C) и предварительную растворимость углерода в γ-железе. Такие элементы как Ni, Co, Si, W, Mo, Cr, Mn, сдвигают точки S и E влево (в сторону меньшего содержания углерода), а V, Ti, Nb , наоборот, повышают концентрацию углерода в эвтектоиде. Это объясняется тем, что составы феррита и карбидов в эвтектоиде иные, чем в двойных железоуглеродистых сплавах. Соответственно из-за изменения состава аустенита меняется и растворимость углерода. Такие элементы как Ti, Mo, W, Si, Cr, критическую точку А1(температуру эвтектоидного превращения) повышают, а Mn и Ni понижают.)